недеља, 22.09.2019. ✝ Верски календар € Курсна листа
Последња измена 21:39

Бактерија рачунар

Аутор: Станко Стојиљковићпонедељак, 06.10.2008. у 22:00

Ни издалека не подсећа на ваш рачунар на столу или у крилу, електронској машини утемељној на силицијуму, али научници су нешто налик томе склопили – кружни комадић ДНК (зван плазмид) убацили су у живу бактерију и натерали је да разреши математичку загонетку разврставања. Компјутер је, да подсетимо, свака скаламерија која чита улазне подстицаје и избацује излазне у читљивом облику.

Малчице генетски измењена бактерија ешерихија коли (Escherichia coli) приморана је да успешно распетља познату математичку загонетку названу „загореле палачинке”. Научници сматрају да су то први наговештаји будућих „живих рачунара” који ће бити од користи у складиштењу података, еволуционим упоређивањима и, чак, инжењерству ткива.

У математичкој мозгалици (проблем) „палачинке” различитог обима наслагане су насумице – с прегорелом или ваљано испеченом страном одозго, а тражи се да се с најмање преокретања поређају по величини и да изгорела површина буде окренута надоле. Задатак обухвата превртање једне или више, истим лицем окренуте према редоследу величине.

Два билиона исхода

Познато је да свако додавање још једне печене посластице нагло усложњава ређање – већ са 11 постаје веома запетљано, као што се умножавају налози компјутеру у „Аутостоперском водичу кроз галаксију”. Са шест могући број исхода износи 46.080, а са 12 малтене незамислива – два билиона! (Уколико имате уређење с 11 или 12 „ДНК палачинки”, да би исти циљ достигли уобичајени рачунари требало би да израчунавају месецима без престанка). Свако ко покуша да размрси ово мисаоно клупко, на крају заборави с каквом се питалицом суочио на почетку.

Упркос толикој сложености подухвата, бактерија је у стању да надмаши уобичајени рачунар.

У чланку недавно објављеном у „Часопису биолошког инжењерства” описана је предност бактеријског приступа у којем познати ензим Hin invertaza из салмонеле (Salmonella) сваки пут расцепи ДНК када препозна нарочити (специфичан) одсечак од 22 слова. И не само то: обрне их за 180 степени и поново споји. Замислите као да имате у руци лопатицу којом преокрећете палачинке и слажете их једну на другу!

Да би извели осам могућих исхода превртања две „ДНК палачинке”, истраживачи су поменути ензим и одсечке ДНК убацили у бактерију да их препозна, створивши 100 различитих састојака ДНК и посредника у поступку. У природи ензим (Hin invertaza) може да одсече и окрене појединачни одсечак ДНК, а у огледу један комадић и суседни или оба у исто време. Када су исправно поређани и усмерени, комадићи ДНК с примесама подешени су да обнове ген бактерије која наставља да се размножава, чак и ако је изложена антибиотику тетрациклину.

Следећа научна непознаница јесте пронаћи кључ за знатно више послаганих палачинки – различне боје измењене или преживеле бактерије, на пример – када је постигнуто право спајање у мноштву могућности.

Бактерије су у стању, у теоријском смислу, да размрсе сваки проблем који се може преобратити у тзв. преокренуто разврставање, укључујући загонетку из еволуционе геномике да ли су две врсте у наследној вези (генетски повезане). Такво прегнуће изискује да се разуме како су се делићи ДНК преуредили и преусмерили у протеклим моленијумима.

Бактеријски оркестар

Кудикамо захтевнији је покушај да се микроорганизми учине складиштима података сабијањем делића ДНК. Замислите ли да је усмерење напред „јединица”, супротно је „нула”, добили сте бинарни кôд или утемељењење компјутерског шифровања. Имајући у виду да ензим (Hin invertaza) насумично изокреће ДНК, научници се питају шта урадити с разбацаним одсечцима да постану битови података.

Најновији резултати наговешћују да је могуће подучити живе ћелије да обаве извесне задатке рачунања, иако су проучавања тек у повоју. Као у доба вакуумских лампи у поређењу с данашњим електронским рачунарима. Схватити како биолошки састојци пристају једни уз друге у образовању већих и сложених склопова одредиће брзину сазревања новог истраживачког подручја. Уместо с две или три, баратаће се с 20 или 50. Замислите мноштво бактерија које, као оркестар, одговарају у исти глас.

Ово истраживање утире стазу „паметним биолошким направама” које су у стању да откривају опасне материје или биотерористичке хемикалије, јер бактерије имају изванредну способност да „осете” молекуле у животној средини. Исто биолошко својство микроорганизама може се упрегнути за стварање новог ткива, као што је обнављање оштећене кичмене мождине, или за израду свакојаких корисних справа.

Сродним захватом приморане су ћелије сисара да мењају свој облик, подстичући удаљене да стварају нове. Али далек је дан када ће научници располагати сличним прибором да би се бавили прекрајањем ткива (инжењерство ткива) за свкодневне потребе.


Коментари0
321a6
Молимо вас да се у коментарима држите теме текста. Редакција Политике ONLINE задржава право да – уколико их процени као неумесне - скрати или не објави коментаре који садрже осврте на нечију личност и приватан живот, увреде на рачун аутора текста и/или чланова редакције „Политике“ као и било какву претњу, непристојан речник, говор мржње, расне и националне увреде или било какав незаконит садржај. Коментаре писане верзалом и линкове на друге сајтове не објављујемо. Политика ONLINE нема никакву обавезу образлагања одлука везаних за скраћивање коментара и њихово објављивање. Редакција не одговара за ставове читалаца изнесене у коментарима. Ваш коментар може садржати највише 1.000 појединачних карактера, и сматра се да сте слањем коментара потврдили сагласност са горе наведеним правилима.

Комeнтар успeшно додат!

Ваш комeнтар ћe бити видљив чим га администратор одобри.

Почетна / Спектар /

Пријавите се на нашу маилинг листу

* Обавезна поља